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電主軸三種控制方式的對比分析

[文章來源:星輪] [發布日期:2015-05-14]


    在數控機床中,電主軸通常采用變頻調速方法。目前主要有普通變頻驅動和控制、矢量控制驅動器的驅動和控制以及直接轉矩控制三種控制方式。那么,這三種控制方式有哪些不同呢?星輪將為大家做個詳細對比。

    普通變頻為標量驅動和控制,其驅動控制特性為恒轉矩驅動,輸出功率和轉速成正比。普通變頻控制的動態性能不夠理想,在低速時控制性能不佳,輸出功率不夠穩定,也不具備C軸功能。但價格便宜、結構簡單,一般用于磨床和普通的高速銑床等。

    矢量控制技術模仿直流電動機的控制,以轉子磁場定向,用矢量變換的方法來實現驅動和控制,具有良好的動態性能。矢量控制驅動器在剛啟動時具有很大的轉矩值,加之電主軸本身結構簡單,慣性很小,故啟動加速度大,可以實現啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅動器又有開環和閉環兩種,后者可以實現位置和速度的反饋,不僅具有更好的動態性能,還可以實現C軸功能;而前者動態性能稍差,也不具備C軸功能,但價格較為便宜。
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    直接轉矩控制是繼矢量控制技術之后發展起來的又一種新型的高性能交流調速技術,其控制思想新穎,系統結構簡潔明了,更適合于高速電主軸的驅動,更能滿足高速電主軸高轉速、寬調速范圍、高速瞬間準停的動態特性和靜態特性的要求,已成為交流傳動領域的一個熱點技術。

    通過對比可以看出,直接轉矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅動,設計的電主軸直接轉矩控制系統具有良好的動靜態特性,將直接轉矩控制方法應用于電主軸驅動控制系統是可行的,較適應高速數控機床驅動控制系統的快速響應要求。

 

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